超高效液相色譜法快速檢測飲料中8種人工合成色素方法驗(yàn)證

李花覺 黃克華

超高效液相色譜法快速檢測飲料中8種人工合成色素方法驗(yàn)證

李花覺 黃克華

目的對超高效液相色譜法快速檢測飲料中8種人工合成色素方法進(jìn)行驗(yàn)證。方法制備飲料樣品，提取色素，采用ACQUITY UPLC H-Class系統(tǒng)同時(shí)測定飲料中胭脂紅、莧菜紅、日落黃、檸檬黃、亮藍(lán)、新紅、赤蘚紅、誘惑紅8種人工合成色素。結(jié)果8種人工合成色素在5.5 min內(nèi)分離，r＞0.998 0，線性相關(guān)。檢出限為0.043～0.121 mg/L。測定樣品加標(biāo)回收率大于87%，RSD為0.00%～0.30%。結(jié)論超高效液相色譜法檢測快速簡便，分離效果好，靈敏度高。

超高效液相色譜法；飲料快速檢測；合成色素

在食品工業(yè)中，合成色素是必不可少的食品添加性著色劑，其使用不當(dāng)可對機(jī)體造成一定損傷。目前有機(jī)合成色素在食品中的使用存在一定的爭議性，而有機(jī)色素被應(yīng)用在食物中主要可以改善食物顏色和味道，使顏色看上去更加鮮艷，以此吸引消費(fèi)者購買［1］。因此，很多不法商家為了吸引更多消費(fèi)者購買，不顧國家所定制合成色素的標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)量，開始超劑量使用合成色素，致使食品安全受到威脅［2-3］。我國現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)有GB 5009.35-2016 《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中合成著色劑的測定》［4］，本次實(shí)驗(yàn)運(yùn)用超高效液相色譜技術(shù)，用紫外可見檢測器進(jìn)行檢測，利用ACQUITY UPLC H-Class系統(tǒng)同時(shí)測定飲料中胭脂紅、莧菜紅、日落黃、檸檬黃、亮藍(lán)、新紅、赤蘚紅、誘惑紅8種人工合成色素，對檢測方法進(jìn)行有效驗(yàn)證。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：（1）檸檬黃 （0.5 mg/ml，GBW（E）100001a）、（2）莧菜紅（0.5 mg/ml，GBW（E）100002a）、（3）胭脂紅（0.5 mg/ml，GBW（E）100004a）、（4）日落黃（0.5 mg/ml，GBW（E）100003a）、（5）亮藍(lán) （0.5 mg/ml，GBW（E）100005a）、（6）赤蘚紅（0.044 mg/ml，GBW（E）100191）、 （7）誘惑紅（0.098 mg/ml，GBW（E）100192）為國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心出產(chǎn)，（8）新紅 （0.5 mg/ml，SB05-219-2008）為農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)中心出產(chǎn)；甲醇（Methanol 20141011）；乙酸銨（ 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司20121114）；超純水。其余試劑均為分析純。

1.2 實(shí)驗(yàn)用儀器與設(shè)備

超高效液相色譜儀為本文實(shí)驗(yàn)所用儀器，其他設(shè)備包括：超純水制備系統(tǒng)、超聲波清洗器與電子天平。色譜柱ACQUITY UPLC BEH C18（ 2.1 mm×50 mm，1.7 μm）。所選儀器均符合國家生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：將質(zhì)量濃度0.5 mg/ml 的（1）～（5）色素單標(biāo)溶液及質(zhì)量濃度分別為0.5 mg/ml、0.044 mg/ml、0.098 mg/ml的新紅、赤蘚紅、誘惑紅標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)按一定比例混合，并用超純水稀釋成質(zhì)量濃度分別為1.0μg/ml、5.0μg/ml、10.0μg/ml、15.0μg/ml、20.0μg/ml的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（其中赤蘚紅為1.0μg /ml、2.0μg /ml、4.0μg/ml、8.0μg/ml、10.0μg/ml），經(jīng)0.45μm 濾膜過濾后待測。

1.4 樣品的制備

取飲料樣品適量，置于10.0 ml 比色管中超聲驅(qū)除二氧化碳，并離心，取上清液 經(jīng)0.45μm 濾膜過濾后，進(jìn)行UPLC測定。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與探討

2.1 在色譜條件上的選擇

2.1.1 梯度洗脫條件的選擇 其中，采用甲醇、乙酸銨溶液作為流動相，對不同配比條件下的8種色素分離情況進(jìn)行了解，以確定梯度洗脫的有效方式。所采用的梯度洗脫條件見表1 。

2.1.2 檢測波長的選擇 8種人工合成色素均為水溶性酸性染料，根據(jù)國家所定制的標(biāo)準(zhǔn)以及經(jīng)常使用的方法對8種人工色素波長進(jìn)行檢測。但是，在對波長檢測過程中以254 nm作為波長，發(fā)現(xiàn)亮藍(lán)在254 nm波長上存在較低的反應(yīng)，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)檢測需求［5］。而參照相關(guān)文獻(xiàn)，比對8種色素的最大吸收波長，選擇254 nm 作為檸檬黃、胭脂紅、莧菜紅與日落黃幾種合成色素的檢測波長，其中620 nm是亮藍(lán)所檢測的波長［6］。由此可以確定，對8種人工合成色素的檢測靈敏度高，檢測受干擾小。

2.1.3 實(shí)驗(yàn)柱溫的選擇 為了對這8種人工合成色素在不同溫度下所分離的效果進(jìn)行了解。在研究過程中分別以25℃、30℃及35℃溫度下進(jìn)行檢測。通過實(shí)驗(yàn)表明，在不同溫度中各個(gè)色譜柱在顏色保留的時(shí)間上出現(xiàn)細(xì)微變化，但是可忽略不記。而隨著色譜柱溫度的增加，在柱壓上出現(xiàn)了降低。所以，在實(shí)驗(yàn)中采取30℃作為本次實(shí)驗(yàn)的色譜柱溫度。既可以保持平穩(wěn)溫度，又可以保持在較小的柱壓之上［7-8］。

2.1.4 實(shí)驗(yàn)流速的選擇 通過實(shí)驗(yàn)了解到，因色譜柱洗脫時(shí)間和柱壓上都會受到色譜柱流速的影響。通過對8種人工合成色素在不同流速中的分離效果進(jìn)行檢測，分別采取0.25 ml/min、0.35 ml/min、0.50 ml/min流速。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在流速的保持在0.50 ml/min時(shí)，在4.0 min可以完成全部的分離。因此，對0.50 ml/min的效果進(jìn)行深入了解發(fā)現(xiàn)，此條件中色譜柱在壓力上出現(xiàn)升高，且柱效出現(xiàn)降低。從綜合情況進(jìn)行考慮，則使用0.25 ml/min的流速較為合適。

2.2 實(shí)驗(yàn)線性關(guān)系及檢出限

以1.0 ng/ml的混標(biāo)在儀器最靈敏的狀態(tài)下進(jìn)樣，記錄信噪比S/N，按3倍信噪比計(jì)算出各色素的檢出限；各色素存在的時(shí)間、線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限見表2。

2.3 回收率實(shí)驗(yàn)

稱取已測定本底值的飲料樣品1份做為加標(biāo)樣，準(zhǔn)確加入色素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，使之相當(dāng)于加入赤蘚紅為1.00μg /ml，其余7種色素為2.00μg /ml。所檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)這8種人工色素回收率可達(dá)87.8%以上。

2.4 精密度試驗(yàn)

對同一標(biāo)準(zhǔn)樣品（ 5.0 mg/L） 連續(xù)測定（n=11），測得RSD 分別為： 檸檬黃0.0%，日落黃為0.1%，莧菜紅為0.3%，胭脂紅為0.0%，亮藍(lán)為0.1%，新紅為0.1%，誘惑紅為0.1%，赤蘚紅0.1%，所得結(jié)果均符合分析方法要求，具體見圖1。

表1 梯度洗脫條件

表 2 8種色素存在的時(shí)間、線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

圖1 8種人工合成色素樣本色譜圖

3 小結(jié)

本次研究在研究過程中使用超高效液相色譜儀在254 nm波長下對8種色素進(jìn)行檢測，該方法在所用的方法上較為簡便，且存在較好效果，檢測靈敏度高，檢測速度快，測定樣品加標(biāo)回收率在87%以上，大幅度改善了分析速度、分離度和靈敏度，特別適用于只擁有紫外檢測器的基層實(shí)驗(yàn)室。具有快速、簡便、檢測效率高、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)。

［1］阮麗萍，吉文亮，劉華良，等. 高效液相色譜法同時(shí)測定食品中10種合成著色劑［J］. 中國食品衛(wèi)生雜志，2011，23（2）：151-154.

［2］朱鵬. 食用色素在食品中的應(yīng)用［N］. 中國食品質(zhì)量報(bào)，2007-03-01007.

［3］宋丹萍，張宏，李琪. 國內(nèi)外食用色素標(biāo)準(zhǔn)的比較及檢測方法的研究進(jìn)展［J］. 食品科學(xué)，2014，35（3）：295-300.

［4］GB/T 5009. 35-2003中華人民共和國衛(wèi)生部，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. 食品中合成著色劑的測定［S］. 2003.

［5］唐俊，曾凱. 食品中合成著色劑的測定［J］. 廣州化工，2011，39（5）：120-121.

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Rapid Determination of 8 Kinds of Synthetic Pigments in Beverages by Ultra Performance Liquid Chromatography

LI Huajue HUANG Kehua Clinical Laboratory Department，Center for Disease Control and Prevention in Tianyang County，Baise Guangxi 533600，China

ObjectiveTo validate the method of ultra performance liquid chromatography （UPLC） for the rapid determination of 8 kinds of synthetic pigments in beverages.MethodsThe beverage samples were extracted and the pigment was extracted. 8 kinds of synthetic pigments such as carmine，amaranth，sunset yellow，lemon yellow，bright blue，new red，erythrosine and lure red were determined by ACQUITY UPLC H-Class system.Results8 kinds of synthetic pigments in 5.5 min were isolated，r＞0.998 0，in linear correlation. The detection limit was 0.043～0.121mg/L. The recoveries of samples were more than 87%，RSD was 0.00%～0.30%.ConclusionUltra performance liquid chromatography（UPLC）is a simple，rapid and sensitive method for the separation and identification of proteins.

Ultra performance liquid chromatography，Beverage rapid detection，Synthetic pigment

TS264.4

A

1674-9316（2016）24-0001-03

10.3969/j.issn.1674-9316.2016.24.001

廣西百色市田陽縣疾病預(yù)防控制中心檢驗(yàn)科，廣西 百色533600